package com.nuanshui.framework.utils;

import java.util.Random;

public class HongBaoAlgorithm {  
    static Random random = new Random();  
    static {  
        random.setSeed(System.currentTimeMillis());  
    }  

    public static void main(String[] args) {  
        long max = 200;  
        long[] result = HongBaoAlgorithm.generate(10,12);  
        long total = 0;  
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {  
            // System.out.println("result[" + i + "]:" + result[i]);  
            // System.out.println(result[i]);  
            total += result[i];  
        }  
        //检查生成的红包的总额是否正确  
        System.out.println("total:" + total);  

        //统计每个钱数的红包数量，检查是否接近正态分布  
        int count[] = new int[(int) max + 1];  
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {  
            count[(int) result[i]] += 1;  
        }  

        for (int i = 0; i < result.length; i++) {  
            System.out.println("" + i + "  " + result[i]);  
        }  
    }  

    /** 
     * 生产min和max之间的随机数，但是概率不是平均的，从min到max方向概率逐渐加大。 
     * 先平方，然后产生一个平方值范围内的随机数，再开方，这样就产生了一种“膨胀”再“收缩”的效果。 
     *  
     * @param min 
     * @param max 
     * @return 
     */  
    static long xRandom(long min, long max) { 
        return sqrt(nextLong(sqr(max - min)));  
    }  

    /** 
     *  
     * @param total 
     *            红包总额 
     * @param count 
     *            红包个数 
     * @return 存放生成的每个小红包的值的数组 
     */  
    public static long[] generate(long total, int count) {  
        long[] result = new long[count];  
        long max = total/count*3;
        long min = total/count/3*2;
        if(min<1) min=1;
        long average = total / count;  
        sqr(average - min);  
        sqr(max - average);  

        for (int i = 0; i < result.length; i++) {  
            //因为小红包的数量通常是要比大红包的数量要多的，因为这里的概率要调换过来。  
            //当随机数>平均值，则产生小红包  
            //当随机数<平均值，则产生大红包  
            if (nextLong(min, max) > average) {  
                // 在平均线上减钱  
//              long temp = min + sqrt(nextLong(range1));  
                long temp = min + xRandom(min, average);  
                result[i] = temp;  
                total -= temp;  
            } else {  
                // 在平均线上加钱  
//              long temp = max - sqrt(nextLong(range2));  
                long temp = max - xRandom(average, max);  
                result[i] = temp;  
                total -= temp;  
            }  
        }  
        // 如果还有余钱，则尝试加到小红包里，如果加不进去，则尝试下一个。  
        while (total > 0) {  
            for (int i = 0; i < result.length; i++) {  
                if (total > 0 && result[i] < max) {  
                    result[i]++;  
                    total--;  
                }  
            }  
        }  
        // 如果钱是负数了，还得从已生成的小红包中抽取回来  
        while (total < 0) {  
            for (int i = 0; i < result.length; i++) {  
                if (total < 0 && result[i] > min) {  
                    result[i]--;  
                    total++;  
                }  
            }  
        }  
        return result;  
    }  

    static long sqrt(long n) {  
        // 改进为查表？  
        return (long) Math.sqrt(n);  
    }  

    static long sqr(long n) {
    	if(n==0) n = 1;
        // 查表快，还是直接算快？  
        return n * n;  
    }  

    static long nextLong(long n) {  
        return random.nextInt((int) n);  
    }  

    static long nextLong(long min, long max) {  
        return random.nextInt((int) (max - min + 1)) + min;  
    }  
}